(57)【要約】【課題】  記録時と再生時ともに信頼性の高いクロックを生成するＰＬＬ回路を提供する。【解決手段】  アドレス情報を再生するためのウオブル信号を入力信号として、ウオブル同期クロック信号を生成するための第１のＰＬＬ回路と、再生時には、再生ＲＦ信号に同期するＲＦ同期クロック信号を生成すると共に、記録時には、第１のＰＬＬ回路に入力される前記ウオブル信号に基づいて記録クロック信号を生成するための第２のＰＬＬ回路とを備え、前記第２のＰＬＬ回路は、記録時には、前記第１のＰＬＬ回路に入力されるウオブル信号と前記記録クロック信号或いは前記ウオブル同期クロック信号との位相比較に基づいてＰＬＬ回路を構成する光ディスク装置。【選択図】  図２
2006286156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウオブルトラックを有する光ディスクに対して、情報の記録及び再生を行うための光ピックアップと、前記光ピックアップで得られる出力信号からアドレス情報を含むウオブル信号を検出するためのウオブル信号検出手段と、前記ウオブル信号に基づいてアドレス情報を再生するためのウオブル同期クロック信号を生成するための第１のＰＬＬ回路と、
前記光ピックアップで得られる出力信号から再生ＲＦ信号を生成するための再生ＲＦ信号生成手段と、
再生時には、前記再生ＲＦ信号に同期するＲＦ同期クロック信号を生成すると共に、
記録時には、前記第１のＰＬＬ回路に入力される前記ウオブル信号に基づいて記録クロック信号を生成するための第２のＰＬＬ回路とを備え、
前記第２のＰＬＬ回路は、記録時には、前記第１のＰＬＬ回路に入力されるウオブル信号と前記記録クロック信号又は前記ウオブル同期クロック信号との位相比較に基づいてＰＬＬ回路を構成することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記第１のＰＬＬ回路は、前記ウオブル信号と前記ウオブル同期クロック信号の位相比較するためのウオブル位相検出器と、前記ウオブル位相検出器の出力に基づいて、周波数制御信号を出力されるウオブル系ループフィルターと、固定された周波数で基準クロック信号を出力する水晶発振器と，該基準クロック信号を基準にし、かつ前記周波数制御信号に基づいて、位相及び周波数が制御された波形データ信号を出力するための波形データ出力回路とからなることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記第１のＰＬＬ回路は、前記ウオブル信号と前記ウオブル同期クロック信号の位相比較するためのウオブル位相検出器と、前記ウオブル位相検出器に基づいて、周波数制御信号を出力するためのウオブル系ループフィルターと、前記ＲＦ同期クロック信号を基準クロックとし、かつ前記周波数制御信号に基づいて、位相及び周波数が制御された波形データ信号を出力するための波形データ出力回路とからなることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク状の記録再生媒体に情報を記録再生する光ディスク装置において、特に、媒体上のトラックがウオブリングされている光ディスクに記録再生する際のクロック信号生成回路を含む光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から光ディスクからデータを再生する際に、データ再生信号（再生ＲＦ信号）に同期したクロック信号を生成する必要がある。この同期したクロック信号である再生チャネルクロック（ＲＦ同期クロック）信号に基づいて検出したアナログ信号をＡＤ変換し、デジタル信号処理を行い、記録したデジタルデータを再生している。
【０００３】
また、光ディスク上のトラック溝をトラック幅方向に偏移させ、いわゆるウオブリングさせることでアドレス情報やクロック情報が埋め込まれた光ディスクを扱う場合、光ディスクにデータを記録する際には、再生したウオブル信号に同期したクロック信号を生成する必要がある。このウオブル信号に同期したクロック信号を基にデータ書き込み動作を行なったり、スピンドル制御クロック信号を生成している。
【０００４】
このため、従来から記録および再生それぞれに最適になるよう、位相比較器、ループフィルタ、電圧制御発振器（ＶＣＯ）で構成される位相制御ループ（ＰＬＬ）が用いられている。
【０００５】
例えば、図５に示すとおり、特開２００２−２９８３６７号公報では、ＰＬＬ回路を別系統にすることにより、再生信頼性の向上を図っている。
【０００６】
具体的には、ウオブル信号に同期した、ウオブル同期クロック信号を第１のＰＬＬ回路で生成する。そして、再生時には、再生ＲＦ信号に基づいて、再生ＲＦ信号に同期したＲＦ同期クロック信号を生成するとともに、記録時には、第１のＰＬＬ回路で生成されたウオブル同期クロック信号に基づいて、記録クロック信号を生成するための第２のＰＬＬ回路が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２９８３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の従来の構成における第１及び第２のＰＬＬ回路から出力されるクロック信号には、ＶＣＯ素子のバラツキや温度変動によって位相ノイズが生じることがある。
【０００８】
そのため、記録時には、第１のＰＬＬ回路から出力される位相ノイズのあるウオブル同期クロックに基づいて、第２のＰＬＬ回路によって記録クロックが生成される際に、第２のＰＬＬ回路のＶＣＯ素子によって生成される記録クロックに更なる位相ノイズが生じ、記録特性に悪影響を及ぼすことがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、従来の課題を解決すべく、信頼性の高い記録再生特性のあるクロック信号を生成するＰＬＬ回路の構成を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、以下の発明によって達成される。
【００１１】
ウオブルトラックを有する光ディスクに対して、情報の記録及び再生を行うための光ピックアップと、前記光ピックアップで得られる出力信号からアドレス情報を含むウオブル信号を検出するためのウオブル信号検出手段と、前記ウオブル信号を入力信号に基づいてアドレス情報を再生するためのウオブル同期クロック信号を生成するための第１のＰＬＬ回路と、前記光ピックアップで得られる出力信号から再生ＲＦ信号を生成するための再生ＲＦ信号生成手段と、再生時には、前記再生ＲＦ信号に同期するＲＦ同期クロック信号を生成すると共に、記録時には、前記第１のＰＬＬ回路に入力される前記ウオブル信号に基づいて記録クロック信号を生成するための第２のＰＬＬ回路とを備え、前記第２のＰＬＬ回路は、記録時には、前記第１のＰＬＬ回路に入力されるウオブル信号と前記記録クロック信号或いは前記ウオブル同期クロック信号との位相比較に基づいてＰＬＬ回路を構成することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、２系統のＰＬＬ回路が独立した構成であるため、片方のループ特性が他方に影響を与えることが低減することができ、記録再生特性の安定性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１の実施例）
本発明における光ディスク記録再生装置についてのブロック図を図１に示し、動作を説明する。
【００１４】
図１で、１１は情報が録再生される光ディスク、１２はディスクを回転させるスピンドルモーター、１３はスピンドルモーターを駆動するモータードライバ、１４はモーターを制御する制御回路、１５は光ディスクに対して記録再生を行うピックアップ、１６はピックアップ内に含まれるレーザーに対し、光量制御を行うレーザードライバー、１７は図示しない上位の回路ブロックから受け取ったデータを変調し、所定のフォーマットに沿うように信号を付加する記録信号処理回路、１８はピックアップで検出された信号を、増幅してプッシュプル信号やウオブル信号やＲＦ信号を生成するマトリックス回路、１９はウオブル用ＡＤ変換器、２０は再生ＲＦ信号用ＡＤ変換器、２１はＰＬＬ回路、２２はウオブル信号処理回路、２３は再生ＲＦ信号処理回路である。
【００１５】
光ディスク１１は、光ピックアップからの信号を基に図示しないサーボ回路によって、ディスク１１上に存在する溝に沿ってレーザーが照射される。また、適切な回転数でディスクが回転するように、制御回路１４はモータードライバ１３に指示し、モーター１２を駆動する。さらに、照射されたレーザー光の反射光はピックアップ１５内の光ディテクタにより光電変換される。光電変換された信号から、マトリックス回路１８は、図示しない各種のサーボ信号を生成すると共に、ウオブル信号と再生ＲＦ信号を出力する。ウオブル信号は、ウオブル用ＡＤ変換器１９にてデジタルデータに変換される。デジタル化されたウオブル信号Ｗは、ウオブル信号処理回路２２で、ＰＬＬ回路から出力されるキャリア信号Ｃｙ（後述）と共に信号処理されて、再生ウオブル信号に埋め込まれたアドレス情報を検出する。このとき、ウオブル信号処理回路２２とウオブル用ＡＤ変換器に与えられるクロック信号は同一のものとして、クロック信号の乗り換え回路が不要な構成にしている。このクロック信号は、後述されるが、正弦波データ出力回路の動作クロック信号である。
【００１６】
記録時、再生されたアドレス情報に基づいてディスク上の記録位置を特定する。さらに、デジタル化されたウオブル信号Ｗを基にＰＬＬ回路２１では、記録クロック信号を生成し、記録信号処理回路１７に出力する。また、図示しないコントローラはウオブル信号処理回路からのアドレス情報に従って、記録するべきユーザーデータを記録信号処理回路１７に送出する。記録信号処理回路１７は所定のフォーマットに従い、ＰＬＬ回路２１からの記録クロック信号に同期して記録信号をレーザードライバー１６に出力する。レーザードライバー１６は記録に適するようにレーザーパワーを制御して光ディスクに記録信号を記録する。
【００１７】
再生時、マトリックス回路１８から出力されるＲＦ信号は、ＲＦ信号用ＡＤ変換器２０にてサンプリングされ、デジタルデータに変換される。ＰＬＬ回路２１ではデジタル化された再生ＲＦ信号に基づいて、ＲＦ同期クロック信号を生成する。再生信号処理回路２３では、再生されたＲＦ同期クロック信号と再生ＲＦ信号から、記録された２値信号を再生し、復調、ＥＣＣ処理を経て、ユーザーデータを再生し、図示しないコントローラに出力する。
【００１８】
次に、本発明の実施例で特徴をなすＰＬＬ回路２１の詳細について、図２を参照しつつ説明する。図２で、２５は第１のウオブル位相検出回路、２６はウオブル系ループフィルタ、２７は正弦波データ出力回路、２８は水晶発振器、２９はＲＦ系位相検出回路、３０は切換ＳＷ、３１はＲＦ系ループフィルタ、３２はＶＣＯ、３３は第２のウオブル位相検出回路である。
【００１９】
水晶振動器２８は、例えば２７ＭＨｚの周波数で発振し、２７ＭＨｚの動作クロックＡを出力する。正弦波出力回路は上記動作クロックＡを基準にして、制御入力信号の値を基に、位相と周波数が制御された正弦波のデジタルデータとして、約９６０ｋＨｚの正弦波キャリア信号Ｃｙと余弦波キャリア信号Ｃｘを出力する。内部構成は後述する。この正弦波データ出力回路３２と水晶発信器２８とで、デジタル値を入力とし、デジタル値を出力とする、数値制御でのデジタルＶＣＯが構成される。
【００２０】
第１のウオブル位相検出回路２５は、入力のデジタル化されたウオブル信号Ｗと上記キャリア信号Ｃｙの位相差を検出し、適宜ループ特性から定まる特性をもつループフィルタ２６によって、周波数制御信号を出力する。上記正弦波データ出力回路は、この周波数制御信号により、データ出力値が変動し、これらでＰＬＬを構成している。なお、正弦波データ出力回路の詳細は後述する。
【００２１】
切換スイッチ３０では、記録時には第２のウオブル系の位相検出回路３３からの位相検出結果出力を、再生時にはＲＦ系の位相検出回路２９の位相検出結果出力を切替えて、ループフィルタ３１に出力する。第２のウオブル位相検出回路では、入力ウオブル信号ＷとＲＦ同期クロック信号Ｂ（チャネルクロック信号）との位相誤差を検出し、出力する。ＲＦ系位相検出回路２９では、再生時、再生ＲＦ信号とＲＦ同期クロック信号Ｂ（チャネルクロック信号）の位相差を検出し、出力する。したがって、記録時にはウオブル信号ＷとＲＦ同期クロック信号Ｂ（チャネルクロック信号）の位相差が、再生時には、再生ＲＦ信号とＲＦ同期クロック信号Ｂ（チャネルクロック信号）の位相差が、ループフィルタ３１に与えられる。ループフィルタ３１は、適宜夫々のクロック信号を再生するために適したループ特性から定まる特性を有しており、ループフィルタ特性に基づいて制御信号を生成し、ＶＣＯに出力する。このＶＣＯ３２は、この制御信号に基づいて、６６ＭＨｚの中心周波数でＲＦ同期クロック信号Ｂ（チャネルクロック信号）を発振している。
【００２２】
次に、正弦波データ出力回路２７の構成と動作について説明する。正弦波データ出力回路の構成を図３に示す。図３に示すように、正弦波データ出力回路２７は、動作クロックＡで動作するレジスタ３６、周波数制御値入力を積分する積分器３４、積分器３４の出力とレジスタ３６の値を加算する加算器３５、正弦波出力テーブル３７を有している。
【００２３】
まず、到来する周波数制御値入力は、積分器３４で積分されて、位相制御値に変換される。位相制御値すなわち、動作クロックＡにおける位相増分値となって、現位相値を保持するレジスタ３６の出力と、加算器３５で加算されて新しい位相値が求まり、レジスタ３６に保持される。このように、動作クロックＡの下で、周波数制御入力に基づいて、位相値が計算される、更新される。
【００２４】
入力周波数正弦波出力テーブル３７は、正弦波の波形データの振幅値をテーブル参照できるようになっており、３６０度を所定個数に分割した間隔で正弦波の振幅値を記憶していている。この振幅値は、レジスタ３６の保持する位相値に応じて振幅データを出力する。
【００２５】
このようにして、正弦波出力回路２７では、水晶発振器により生成された固定周波数の動作クロックＡを基に、より低周波数の正弦波キャリア信号Ｃｙを生成している。
【００２６】
また、同様にして、９０度位相のずれている余弦波キャリア信号Ｃｘも生成し出力している。
【００２７】
このようにして生成された、正弦波データによるキャリア信号Ｃｙ＝Ｓｉｎ（θ）と入力のウオブル信号Ｗ＝ｃｏｓ（φ）と乗算し高周波成分である第２項をローパスフィルタ等により除去することで、両者の位相差を求めることができる。
△＝Ｃｙ＊Ｗ＝（１／２）＊ｓｉｎ（θ―φ）＋（１／２）＊ｓｉｎ（θ＋φ）
＝（θ―φ）／２
【００２８】
また、アドレス情報は、上記ウオブル信号Ｗが所々で位相反転していることで表現されている。そこで、今度は余弦波キャリア信号Ｃｘと入力ウオブル信号Ｗを乗算し高周波成分である第２項をローパスフィルタ等により除去することで、レベル値に変換することができる。
レベル値＝Ｃｘ＊Ｗ＝（１／２）＊ｃｏｓ（θ―φ）＋（１／２）＊ｃｏｓ（θ＋φ）
＝ｃｏｓ（θ―φ）／２
＝    １／２      但し、（θ―φ）＝０
又は、＝−１／２        但し、（θ―φ）＝π
【００２９】
このように、正弦波キャリア信号Ｃｙと余弦波キャリア信号Ｃｘが生成できると、位相差を検出して入力ウオブル信号Ｗに同期し、アドレス情報が再生される。
【００３０】
以上説明したように、再生ＲＦ信号が何らかの理由で乱れてしまっても、ウオブル系の動作クロック信号やキャリア信号の生成動作は独立しているので安定してアドレス情報を再生することができる。
【００３１】
また、再生時には、ウオブル系とは独立にＲＦ同期クロック信号を生成しているので、再生動作を行いつつアドレス情報を検出できる。また、記録時には、アドレス情報を再生するためのキャリア信号を生成するフェイズ・ロックド・ループと記録用チャネルクロック信号を生成するためのフェイズ・ロックド・ループ回路が独立しているので、それぞれに適した回路構成を実現することができる。
【００３２】
なお、以上の説明では、水晶発振器を用いた第１のＰＬＬ回路のウオブル同期クロックを生成するデジタル回路で実現しているが、アナログＶＣＯを使用してもよい。
【００３３】
アナログＶＣＯに比べて、水晶発振器を用いたデジタル回路で構成する場合には、ＬＳＩ化の際に消費電力を低減することが出来る。また、アナログ回路に比べて回路規模が減少し、ＬＳＩのダイサイズが大きくなってコストダウンを図ることができ、アナログ回路特有の素子ばらつきや温度による特性変動の影響をも低減することができる。
【００３４】
（第２の実施例）
本実施例においては、正弦波データ出力回路の動作クロックＡを水晶発振器による固定動作クロックＡではなく、ＲＦ用系のＶＣＯで生成されたＲＦクロック信号を用いる。
【００３５】
本実施例におけるＰＬＬ回路のブロック図を図４に示して説明する。
【００３６】
図４で、図２と比較して異なる点は、正弦波データ出力回路に与えられているクロック信号が、水晶発振器からの動作クロック信号Ａではなく、ＲＦ用ＶＣＯから出力されるＲＦ同期クロックとなっている点である。このとき、正弦波出力回路２７が、ウオブル用ＶＣＯとの相対感度を合わせていなくても、ＲＦ用ＶＣＯに基づいたクロック信号を利用するため、ＲＦ同期クロックＢを整数分周したキャリア信号Ｃｙとなる。
【００３７】
このとき、ＰＬＬ回路からの出力であるウオブル系動作クロック信号は、ＲＦ同期クロック信号Ｂ（チャネルクロック信号）と同じものが出力される。すなわち、ウオブル用ＡＤ変換器やウオブル系信号処理回路は、唯一のチャネルクロック信号で動作することになる。
【００３８】
このように、ウオブル信号Ｗと一定の関係にあるようにクロック信号を生成するので、ウオブル長に基づいて記録することになり記録線密度を確実に一定に保つことができるまた、正弦波データの変換テーブルは、クロック周波数／ウオブル周波数の個数分だけもてばよいので、テーブル回路の削減につながり、より正確な正弦波データを生成することができる。
【００３９】
また、ウオブル系信号処理回路も同じクロック信号で動作するため、単一のクロック信号を使うことで回路構成が簡単になる。
【００４０】
（第３の実施例）
次に、本発明の第３の実施例について、図６を参照しつつ説明する。
図６で、図４と異なる点は第２のＰＬＬ回路において、第２のウオブル系位相検出回路３３と第１のＰＬＬＬ回路の第１のウオブル系位相検出回路２５を兼用し、第２のウオブル系位相検出回路３３を省略した点にある。したがって、切換ＳＷ３０は、第１のウオブル系位相検出回路２５の出力とＲＦ系の位相検出回路２９の出力とを切り替える。
【００４１】
以上説明したように、アドレス検出用とクロック生成用でループ特性を異なるように設定できる。もし、ＲＦ信号が何らかの理由で乱れてしまっても、アドレス検出が安定するようにループ設定できると同時に、記録時クロック生成でのジッタを低減するループ特性を独立に設定できる。
【００４２】
さらには、回路規模を低減できるのでＬＳＩ化時にはコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の光ディスク装置の全体ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施例におけるＰＬＬ回路の詳細ブロック図である。
【図３】正弦波データ出力回路のブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施例におけるＰＬＬ回路の詳細ブロック図である。
【図５】従来例のブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施例におけるＰＬＬ回路の詳細ブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１１  光ディスク
１２  スピンドルモーター
１３  モータードライバ
１４  モーター制御回路
１５  光ピックアップ
１６  レーザードライバー
１７  記録信号処理回路
１８  マトリックス回路
１９  ウオブル用ＡＤ変換器
２０  ＲＦ用ＡＤ変換器
２１  ＰＬＬ回路
２２  ウオブル信号処理回路
２３  再生ＲＦ信号処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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